JPH0640490A - 容器に液体を充填する方法及び装置 - Google Patents

容器に液体を充填する方法及び装置

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JPH0640490A
JPH0640490A JP4271740A JP27174092A JPH0640490A JP H0640490 A JPH0640490 A JP H0640490A JP 4271740 A JP4271740 A JP 4271740A JP 27174092 A JP27174092 A JP 27174092A JP H0640490 A JPH0640490 A JP H0640490A
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    • B67C3/26Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks
    • B67C2003/2668Means for adapting the filling head to various sizes of containers

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボトルの高さの誤差を自動的に補償して同類
のボトルに常に公称充填量の液体を充填する。 【構成】 液体バルブ7により開閉することができる少
なくとも1個の充填注口4と、容器1のベース3に関連
して容器の開口6をシールした充填位置に持ち上げるこ
とができるリフト手段2と、容器開口6と前記液体バル
ブ7との間に生ずるアフターフロー室13とを具えた液体
充填装置において、同類の容器1の容器高さ10,11,12の
変動に適合するため、アフターフロー室13に、容積が変
化する垂直方向に調整自在の摺動スリーブ19を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、容器をリフトプレート
に配置して容器のベースから測って所定の距離にある充
填注口に向けて案内し、容器の開口を前記充填注口の下
方のシールした充填位置に持ち上げ、前記充填注口に関
連するバルブを開放することにより容器に所定レベルま
で充填し、所定レベルに達したとき液体の供給を停止
し、このときバルブと充填レベルとの間に存在する液体
容積が前記容器内に流れ込み続ける状況のある容器に液
体を充填する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】以下に説明するようボトルのような容器
は、このようなプロセスにより特定量の液体を充填す
る。ボトルに特定の公称値からのずれは、規約の狭い範
囲内では許容される。
【0003】いわゆる調量定充填装置の場合、公称液体
量がいつでもボトル内に正確に充填される。このような
定量充填装置は液体量が予め設定されているため構造が
複雑になり、コストを相当かけないと異なる液体量に適
用できない。従って、液体充填には調量定充填装置はあ
まり使用されない。
【0004】充填レベルに対するボトルの開口又はベー
スの距離によりボトルに充填する液体容積を決定するこ
とは既知である。充填レベルは、帰還ガスチューブ液体
レベルセンサ等の特定の手段により充填レベルは、ボト
ルを充填レベルまで充填するとき公称液体容積が充填さ
れるようにして決定する。所定充填レベルに達したと
き、バルブ又は帰還ガスチューブを閉鎖することにより
液体供給を中断する。しかし、このときバルブと液体レ
ベルとの間に残存する液体即ち、いわゆるアフターフロ
ー容積がボトル内に流入し、より高い充填レベルにす
る。充填レベル即ち、充填すべき公称液体容積を決定す
るときにアフターフロー容積を考慮する場合、充填終了
後に流入する容積をボトルから除外すべきではない。
【0005】リフトプレート上の弾性ボトルをリフト制
限機械的止め部まで上昇させる背圧定充填装置は西ドイ
ツ特許第3019489 号に記載されている。この場合、充填
注口に対するボトル底部の距離が決定される。ボトルを
持ち上げることにより充填注口の下方に配置したシール
にボトルが封鎖掛合する。ベースの充填注口までの距離
は、ボトルが長手方向にひっくり返すことにより決定さ
れる。このとき、ボトル内部の圧力は増大し、ボトルを
膨張させる。増大した圧力は増加したシールア圧力を生
じ、ボトルの注意深い充填を生ずる。ボトルの長さに基
づいて機械的止め部の調整してリフトの限界位置を定め
る。
【0006】西ドイツ特許第3713015 号には、充填タン
クに関連する心決めベルが記載されており、この心決め
ベルは、充填注口の下方に配置し、中間本体を介して充
填注口に連結する。ボトル開口の直ぐ下でボトルネック
を包囲することにより、充填注口に対する所定距離まで
上昇させ、シール素子に圧着させる。液体供給を中断す
るとき、中間本体により心決めベルと充填注口との間の
中空空間から残留液体を確実に排除する。ボトルがシー
ル素子に圧着する圧力は、中間本体により形成した差圧
室により確実になる。
【0007】リフト手段を有する回転定充填装置につい
てヨーロッパ特許第222208号に記載されている。この装
置は、ボトルネックを包囲し、ボトル開口を充填注口に
対して所定距離だけ持ち上げる。リフト手段は、充填プ
ロセスが完了した後にボトルを下降させる際に、できる
だけ力を必要としない移動が可能になるよう設計する。
心決めベルは充填注口に対して移動自在に充填注口に取
り付け、ボトルの持ち上げの際に充填注口の方向に移動
させる。充填注口と心決めベルとの間に形成したばね素
子によって心決めベルに配置したシールはボトル開口に
封鎖を生ずるよう圧着する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】既知の充填方法及び装
置においては、容器における又は同類の容器における容
器高さの誤差を考慮しないので好ましくない。更に、同
じ容器に充填する場合にも同一でないことがある。ガラ
スボトルでは製造技術の誤差は比較的少なく、またボト
ルのエージングもボトルの高さに認識できる程の影響は
ないが、プラスチックボトルの場合、特にボトルの高さ
の誤差は相当大きい。これら誤差の補償はエコロジー上
の理由から再利用するPET ボトルにとって相当重要あ
る。高さの他に、ボトルの形状特に、ボトルネックとボ
トル本体との間の肩部領域は、エージング現象、熱処
理、洗浄プロセス等によるPET ボトルの収縮によって変
化し、従って、ボトル容積は影響を受ける。
【0009】調量定充填装置の場合、ボトル寸法が異な
っていても、公称量が各ボトルに充填され、ボトルの収
縮に基づく充填レベルの差が相当大きくなる。消費者は
ボトルの不均一な充填によって混乱する。ボトル内の充
填レベルが高い場合、このボトルは内容量が多いように
見える。ボトル内の充填レベルが低いと、ボトル内の液
体が少ないように見える。従って、低い充填レベルのボ
トルは、消費者に受入れられず、おなじ量であっても低
い充填レベルのボトルは買われない。
【0010】西ドイツ特許第3713015 号及びヨーロッパ
特許第222208号に記載の充填方法及び装置においては、
ボトル開口の充填注口に対する距離は決まっており、す
べてのボトルに対してアフターフロー容積は同一にな
る。従って、PET ボトルのような高さの変動の相当ある
ボトルでは、実際の充填量は規約公差限界の範囲外にな
ることがある。高さ変動を補償することは、既知の充填
方法及び装置では不可能である。
【0011】ボトルのベースと充填注口との間の距離は
一定であるため、同類のボトルの高さの誤差の補償は西
ドイツ特許第3019489 号による方法及び装置では不可能
である。プラスチックボトルの増大した内圧によってボ
トルは膨張し、容積は相当制御不能になる程変化する。
【0012】従って、本発明の目的は、構造簡単かつ低
コストで容器に公称値から僅かにずれた量を充填し、同
じ種類の容器の容器高さの誤差を補償することができる
上述の充填方法及び装置を得るにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、西ドイツ特許第3019489 号に記載のよう
な、容器をリフトプレートに配置して容器のベースから
測って所定の距離にある充填注口に向けて案内し、容器
の開口を前記充填注口の下方のシールした充填位置に持
ち上げ、前記充填注口に関連するバルブを開放すること
により容器に所定レベルまで充填し、所定レベルに達し
たとき液体の供給を停止し、このときバルブと充填レベ
ルとの間に存在する液体容積が前記容器内に流れ込み続
ける状況のある容器に液体を充填する方法において、容
器内に流れ込み続けるアフターフロー液体容積を、容器
の平均高さに比べて低い容器高さの場合、より多くの液
体容積が流れ込み続け、容器の平均高さに比べて高い容
器高さの場合、より少ない液体容積が流れ込み続けるよ
う、容器の高さの関数として制御することを特徴とす
る。
【0014】
【作用】この方法によれば、ボトルの収縮のため特に肩
部領域又は全体として低いレベルに肩部領域がある低い
容器高さのボトルは、液体を所定充填レベルまで充填す
ると、液体容積が少ないため、アフターフロー容積の増
量によって液体容積が自動的に補償される。大きめのボ
トルの場合、アフターフロー容積はこれに応じて減少
し、これらボトルの場合、公称量の液体がほぼ充填され
る。特定のボトル高さの場合、公称液体量は、充填レベ
ルまでの充填液体容積にアフターフロー容積が追加され
ることによって得られる。
【0015】本発明方法の好適な実施例においては、充
填位置に到達する前に、容器の開口を、アフターフロー
室に関連し、容器開口とバルブとの間に形成したシール
に圧着させ、最終距離にたっするまで前記シールを充填
注口の方向に移動し、これによりアフターフロー室の容
積を容器の高さの関数として制御する。このようにし
て、シールの移動従って、アフターフロー室の容積変化
によって高さの公差の補償を自動的に補償される。大き
なボトルの場合、シールは小さいボトルよりも充填注口
の方向に一層移動する。従って、アフターフロー室の容
積は小さいボトルよりも大きいボトルの方が少なくな
る。シールの移動量従って、アフターフロー室の容積の
変化は、同類の容器に関してすべての高さ公差を考慮す
るように選択する。
【0016】本発明充填装置の好適な実施例において
は、アフターフロー室を、少なくとも部分的に前記容器
開口と充填注口との間に配置した摺動スリーブにより形
成し、容器に封鎖掛合するシールを前記摺動スリーブの
上端に配置する。容器の高さに基づいて、摺動スリーブ
は充填注口の方向に多少移動し、これによりアフターフ
ロー室の容積は変化する。リフト手段により容器をリフ
トする際に、容器開口はシールに衝合し、このシールと
ともに摺動スリーブを充填位置に達するまでリフトす
る。
【0017】このことに関連して、本発明の好適な実施
例においては、摺動スリーブを少なくとも部分的に弾性
材料により形成する。容器のリフトの際に、摺動スリー
ブは充填注口の方向に移動し、摺動スリーブの弾性材料
で形成した部分が容器のリフトに適合するよう変形す
る。容器を取り除いた後には、摺動スリーブは元の寸法
に復元する。
【0018】更に、本発明の好適な実施例においては、
摺動スリーブを充填注口に対して軸線方向に移動自在に
取り付ける。この場合、摺動スリーブは容器のリフトの
際に充填注口に沿って移動する。充填注口と摺動スリー
ブとの間のシールを容易にするため、摺動スリーブを外
側から充填注口に滑り込ませるとよい。
【0019】更に、本発明の好適な実施例においては、
摺動スリーブは、心決めベルの位置で少なくとも容器の
開口を収容する形状に形成する。心決めベルと摺動スリ
ーブが一体の構造であるため、装置の構造は相当簡素化
される。容器開口の充填注口に対する心決めは心決めベ
ルによって行われる。
【0020】容器を充填注口に緊密に連結するため、例
えば、背圧定充填装置においては、内方シールを、充填
注口と前記容器が充填位置にあるときの摺動スリーブと
の間に配置するとよい。このシールは補強を行い、また
充填注口と摺動スリーブとの間の封鎖を確実にし、背圧
定充填装置において液体又はガスの漏れをなくすことが
できる。
【0021】容器のベースと充填注口との間の距離を簡
単な構造で一定にするためには、少なくとも充填位置を
決定するためリフト手段にリフト止め部を設けるとよ
い。更に、洗浄位置又は容器の充填プロセスに必要な他
の位置のためのストローク制限手段を設けることができ
る。
【0022】充填注口の外径を前記容器の開口の内径よ
りも少なくとも若干大きくするとよい。容器に予張力を
付与する場合には、容器開口に向かって軸線方向に指向
するシール力は、心決めベルのシールの上方の摺動スリ
ーブ領域に形成される環状表面により容器の内圧増加に
比例して発生する。不定形な2重壁構造の感圧容器場
合、例えば、PET ボトルの場合、空の不定形のボトル
は、まず心決めベルのシールに対して僅かにのみ圧着
し、予張力付与中にのみシール力が増大し、内圧の増加
によりボトルの容積も増大する。
【0023】本発明の好適な実施例においては、充填注
口の外径を前記容器の開口の内径よりも少なくとも若干
大きくする。充填注口と摺動スリーブとの間のシール構
成により充填注口は半径方向に距離をとって包囲する。
環状室に対するシールは例えば、摺動スリーブを充填注
口に滑り込ませる際にOリングにより得られる。
【0024】更に、本発明の好適な実施例においては、
内方シールに対して垂直方向にずらした外方シールを前
記環状室の外方内壁面に配置し、内方シールに先立っ
て、容器を洗浄位置に持ち上げる際に前記摺動スリーブ
をシールする構成とする。このようにして、容器は外気
に対してシールされてから充填位置に達する。
【0025】摺動スリーブと前記充填注口との間の洗浄
位置にあるとき、前記環状室に連通する開放ギャップを
生ずる構成とすると好適である。環状室に洗浄ダクト等
に連通する接続部があると、蒸気及び/又は不活性ガス
例えば、CO2 により開放ギャップを経て容器を洗浄し
てから充填を行うことができる。少なくとも部分的な抽
気及び繰り返しの洗浄プロセスもこの開放ギャップによ
り可能になる。
【0026】容器の充填レベルまでの充填及び測定中に
容器を簡単に排気するため、本発明の更に好適な実施例
においては、充填注口から突出する帰還ガスチューブを
前記充填注口に同軸状に配置する。
【0027】更に、本発明の他の好適な実施例において
は、充填レベルプローブを前記帰還ガスチューブに同軸
状に配置する。
【0028】心決めベルによる容器開口の最初のシール
を行うため、心決めベルを案内する案内ロッドにばねを
配置し、前記容器の方向の力を前記心決めベルに加える
構成とするとよい。このようにして、摺動スリーブと充
填注口との間の摩擦に心決めベルに作用する力が打ち勝
つことができる。従って、下降手段を追加することな
く、摺動スリーブは心決めベルとともにばねにより充填
注口から単独で移動することができる。
【0029】充填注口から可変アフターフロー室を経て
妨害を受けることなく自由に容器内に流入できるように
するため、本発明の好適な実施例においては、充填注口
の端部を前記容器の方向に円錐形に拡開し、前記摺動ス
リーブの充填注口の下方の内面を前記容器の方向に向か
って円錐形に狭くする。
【0030】
【実施例】次に、図面につき本発明の好適な実施例を説
明する。
【0031】2個の異なる容器1を図1の(a), (b)に示
し、これら容器1はリフト手段2により矢印36の方向に
昇降することができる。
【0032】リフト手段2は、ほぼ水平のリフトプレー
トを有し、このリフトプレート上に容器1のベース3を
配置する。容器1の充填位置は、機械的に上昇を制限す
るリフト止め部23によって決定される。図面には、説明
を簡単にするため、帰還ガスチューブ16のみが容器1に
液体を充填するための定量充填装置として示されてい
る。ボトル状の容器の場合、ボトル開口6からボトル内
に液体が容器内に導入される。帰還ガスチューブ16のボ
トル内に導入された下端は、ボトル1内に充填される液
体の充填レベル8を決定する。各ボトル1のベース3は
リフト止め部23によって充填レベル8から距離34の位置
に位置する。
【0033】高さ12を有するボトル1を図1の(a) に示
し、高さ11を有するボトル1を図1の(b) に示す。複数
個の同様のボトル1は、高さに関して最小高さ11から最
大高さ12まで変化し、平均高さを高さ10とする。図1の
実施例においては、容器高さの差の最大値はこのように
して決まる。
【0034】充填レベル8は、全てのボトル1に関して
同一である。充填レベル8まで充填した液体の容積に対
して、平均高さ10までのボトル1のアフターフロー容積
が追加され、このことを図2につき説明する。アフター
フロー容積と充填レベル8まで充填した液体容積とが平
均ボトルの公称充填量である。
【0035】図1の(a), (b)に示したほぼ円筒形のボト
ル本体37は、双方ともほぼ同一であり、従って、それぞ
れに充填した液体容積42、43はほぼ同量である。ボトル
ネック40又は41とボトル本体37との間の肩部38は同類の
ボトルでも大きな違いがある。充填レベル8は円錐形の
肩部38、39の範囲内に位置する。液体容積44、45は異な
り、液体容積44は液体容積45よりも大きく、これは肩部
39にはない円筒形下方領域が肩部38に存在するからであ
る。
【0036】図1の(a) のボトル1のボトル高さ12によ
り、アフターフロー容積は、図1の(b) のボトル高さ11
のボトル1よりも少ない。図1の(b) のボトル1におい
ては、アフターフロー容積がより多いため、肩部39の液
体45の少ない容積の補償が得られる。それぞれに対応す
るアフターフロー容積を含む液体容積44又は45は、ボト
ル本体37のほぼ同一の液体容積42、43とともに、ボトル
1の公称充填量になる。
【0037】容器に液体を充填するための本発明液体充
填装置50を図2に示す。この装置は、互いに側方に並置
した2個の垂直に移動自在な案内ロッド21を有し、この
案内ロッド21に心決めベル15を固着する。
【0038】帰還ガスチューブ16を、案内ロッド21間の
中心にこれらロッドにほぼ平行に配置し、充填レベルプ
ローブ17をこのチューブ16に同軸状に配置する。チュー
ブ16及びプローブ17をボトル状の容器1の開口6内に導
入する。ボトル1は二つの部分で示し、左半分は洗浄位
置のボトルを示し、右半分は充填位置のボトルを示す。
充填位置のボトルは、洗浄位置のボトルと比べてると充
填注口に距離49だけ接近して位置する。
【0039】心決めベル15は、案内ロッド21に直交する
案内フランジ9を有する。案内ロッド21を収容する開口
をこの案内フランジ9に形成し、充填タンク52の上面及
び下面25が案内ロッドに設けたばねの衝合部として作用
する。案内ロッドは、充填タンクの対応開口を経てカム
ローラ46に案内する。心決めベル15に一体のピースとし
て設計した摺動スリーブ19を案内ロッド21間の案内フラ
ンジ9に直交させる。摺動スリーブ19の下端は案内フラ
ンジ9の下側でフランジ開口を包囲し、案内ロッド21に
対向する外側面をほぼ平行に突出させる。摺動スリーブ
19は中空円筒形として設計し、ほぼ環状の案内フランジ
9の下側から挿入し、カラー状の下端を案内フランジに
衝合させる。保持リング53を案内フランジ9と摺動スリ
ーブ19との間に配置する。
【0040】摺動スリーブ19の内部にはステップ状の突
出部48を設け、この突出部48の下側面にシール14を設け
る。ボトル1の開口6はこのシールに封鎖掛合する。摺
動スリーブ19の内径は、ボトル1の開口6の外径よりも
大きくする。摺動スリーブ19の突出部48のレベルにおけ
る内径は開口6の内径よりも小さくするか又はこの開口
6の内径に等しい寸法とする。
【0041】突出部48は、充填注口4の方向に円筒形外
側面47に平行に突出する部分を有し、この部分に約45°
上方かつ外方に曲がる部分が隣接する。この部分は摺動
スリーブ19の壁厚が一定の部分に終端する。突出部48の
上方の摺動スリーブの壁厚は、この突出部の下方の壁厚
よりも大きい。このことは、摺動スリーブ19の突出部48
の上方における内径がボトル開口6に隣接する部分の内
径よりも小さく、充填注口4及びボトル開口6の内径よ
りも大きいことを意味する。突出部48の設計により摺動
スリーブ19のボトル1の開口6の方向に指向する円錐形
又は漏斗状の狭い幅部分を生ずる。
【0042】摺動スリーブ19の上端51は、摺動スリーブ
のテーパ付き内面及び外面により形成し、外側面47に直
交する部分として終端する。このため、上面51は摺動ス
リーブ19の上方の壁厚に関して横方向の広がりが小さ
い。
【0043】充填注口4は、摺動スリーブ19の上方に配
置する。この充填注口は、弁座18により閉鎖することが
できる中空シリンダと、垂直移動自在のバルブ7とによ
り構成し、このバルブ7内に帰還ガスチューブ16及び充
填レベルプローブ17を同軸状に配置する。液体24は、バ
ルブ7が開放すると、充填タンク52からボトル1に充填
注口4の中空シリンダを経て通過する。
【0044】充填注口4の中空シリンダには、更に、シ
リンダに同心状に環状室26を設け、この環状室26内に摺
動スリーブ19を挿入することができる。充填注口4の中
空シリンダの内径はボトル開口6の内径にほぼ等しくす
る。中空シリンダの外径又は環状室26の内径は、摺動ス
リーブ19の上方部分の内径にほぼ対応する。環状室26の
外径は摺動スリーブ19の外径に対応する。
【0045】摺動スリーブ19に指向する充填注口4の端
部31はボトル1の方向に向かってテーパを付けて設計す
る。摺動スリーブ19の上方端部51に連係するよう端部31
の形状により摺動スリーブ19の環状室26内への挿入を支
持する。摺動スリーブが環状室内に完全に挿入された状
態では、摺動スリーブは環状室を完全に充満し、上方端
部51が環状室の底部に接触し、充填注口の端部31は突出
部48に衝合する。
【0046】2個のシール22、27を環状室26に配置す
る。内方シール22は充填注口4の中空円筒形部分の外壁
に設け、摺動スリーブ19の内部を環状室26に対してシー
ルする。外方シール27は、環状室26の外壁の内面に内方
シール22よりも低いレベルに配置する。内方シール22及
び外方シール27の双方は環状シール素子即ち、Oリング
として設計する。
【0047】ボトル1を図2の左半分に示す洗浄位置ま
で持ち上げると、摺動スリーブ19の内部及び従って、ボ
トル1の内部は外方シール27により外気に対してシール
される。ボトル1を図2の右半分に示す充填位置まで持
ち上げると、摺動スリーブ19は環状室26内に導入され、
内方シール22及び外方シール27の双方によりシールされ
る。
【0048】外方シール27及び内方シール22を互いに垂
直方向にずらした構成及び外方シール27の直ぐ上に充填
注口4の端部31を配置した構成により、ボトル1が洗浄
位置にあるとき、摺動スリーブ19の上方端部51と充填注
口4の端部31との間に開放ギャップ29を生ずる。このこ
とは、洗浄位置では、ボトル1が摺動スリーブ内のシー
ル14及び外方シール27により外方空間に対してシールさ
れ、また環状室26に連通することを意味する。充填位置
では、ボトル1は外方空間及び環状室26の双方に対して
シール14、内方シール22及び外方シール27によりシール
される。
【0049】可変のアフターフロー室13が、摺動スリー
ブ19の内部空間及び充填注口4の中空円筒形部分の内部
により、また図1及び図2に示したボトルネックの内部
によって部分的に生ずる生ずる。アフターフロー室13内
の液体は、充填レベル8に達してバルブ7を閉鎖し、ま
たボトル内の帰還ガスバルブ(図示せず)を閉鎖して液
体供給を完了した際に流下する。
【0050】本発明によるプロセスを、図示の装置につ
き以下に簡単に説明する。
【0051】充填レベル8は、本発明によれば、平均ボ
トル高さ10のボトル1の場合、充填レベル8まで充填さ
れる液体容積及びアフターフロー室13からボトル1に流
入するアフターフロー容積は、ボトル内の液体容積の公
称値にほぼ対応する。
【0052】充填のためには、ボトル1をリフト装置2
により充填注口の方向に持ち上げ、ボトル1のベース3
の充填注口4からの距離34はリフト止め部23によって決
定される。充填位置に達する前に、ボトル開口6は摺動
スリーブ19に配置したシール14に衝合する。ボトル1を
更に持ち上げると、ばね30によりシール14はボトル開口
6に圧着する。ボトル1は洗浄位置に上昇し、ボトル内
部はシール14及び環状室26の外方シール27によって外気
に対してシールされる。このとき、摺動スリーブ19は、
ボトル内部が開放ギャップ29によって環状室26に接続さ
れる程度にのみ環状室26内に挿入される。このいわゆる
洗浄位置では、ボトルを蒸気及び/又は不活性ガスによ
って洗浄する。環状室26の洗浄ダクトとの対応接続は、
図2には本発明による装置をわかり易くするため示さな
い。
【0053】ボトルのできれば繰り返しの洗浄及び/又
は少なくとも部分的なボトルの抽気後に、リフト止め部
23により規定される充填位置までこのボトルをリフト手
段2により持ち上げる。この位置では、ボトル内部は、
外気及び環状室26の双方に対してシール14、外方シール
27及び内方シール22によってシールされる。図面には示
さないバルブによって帰還ガスチューブ16を開放した
後、バルブ7を持ち上げ、液体24を充填注口4及び摺動
スリーブ19を経てボトル内に流入させる。
【0054】ボトルのベース3に対する充填レベル8の
距離は、帰還ガスチューブ16又は充填レベルプローブ17
によって決定される。ボトル1に充填する液体が充填レ
ベル8に達するとき、バルブ7を閉鎖する。充填レベル
8に達してバルブ7の閉鎖中にアフターフロー室に流れ
こむアフターフロー室13に存在する液体はアフターフロ
ー容積としてボトル1に流入する。
【0055】平均ボトル高さ10からずれるボトル高さ11
又は12では、アフターフロー室13の容積、従って、液体
のアフターフロー容積は、摺動スリーブ19の異なる移動
量に従って、特に、突出部48の上方に隣接し、ボトルネ
ックよりも大きい内径を有する摺動スリーブ19の拡大領
域の移動によって変化する。ボトル高さ12を有する大き
目のボトルでは、摺動スリーブ19はほとんど完全に環状
室26内に挿入される。アフターフロー室13は小さい容積
を有し、充填レベル8に達した後は僅かなアフターフロ
ー容積のみがボトル内に流入する。
【0056】ボトル高さ11を有する小さ目のボトルで
は、摺動スリーブ19は、内方シール22に丁度衝合する程
度にのみ環状室26内に挿入される。従って、アフターフ
ロー室13の容積は大きくなり、充填レベル8に達した後
は、多くなったアフターフロー容積が小さ目のボトル内
に流入する。
【0057】それぞれのアフターフロー容積がボトル内
に流入したとき、リフト手段2によってボトルを下降さ
せる。このとき、摺動スリーブ19は、少なくとも摺動ス
リーブと充填注口との間の摩擦に打ち勝つばね30のばね
力によって充填注口4から後退する。摺動スリーブは、
ばね力と摺動スリーブ19を含む心決めベル15の力とのの
双方により開始位置に下降する。
【0058】
【発明の効果】摺動スリーブ19及びこの摺動スリーブの
内側構造の垂直方向の調整可能性によってアフターフロ
ー室13の容積が可変となることにより、アフターフロー
容積は、実際上不可避の容器公差、特に容器の高さのず
れがあっても充填液体容積の誤差は、従来のレベル定充
填装置に比べると、より簡単に減少することができるよ
うになる。製造又はエージングにより生ずる容器高さの
変化は、本発明により補償することができる。本発明
は、特に、再利用可能なプラスチックボトル例えば、PE
T ボトルにおいて有利であることがわかった。数回の販
売−回収サイクルの後には、8mmにも達する高さの違い
が出てくる場合もあり、特に、クリーニングプロセス中
の熱の影響でボトルが収縮することから生ずる。
【0059】アフターフロー液体容積の違いによる異な
るボトルにおける充填レベル8の限定高さに差を生ず
る。しかし、これら差は、調量による定充填装置よりも
小さいという利点があり、実際の充填容積に関する差
は、充填注口に対して一定の距離に開口を配置する従来
の定充填装置よりも減少することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a) は平均以上の容器高さを有する充填容器を
示す説明図であり、(b) は平均以下の容器高さを有する
充填容器を示す説明図である。
【図2】容器に液体を充填するための本発明装置の説明
図である。
【符号の説明】
1 容器 2 リフト手段 3 ベース 4 充填注口 6 ボトル開口 7 バルブ 8 充填レベル 9 案内フランジ 10 平均高さ 11 最小高さ 12 最大高さ 13 アフターフロー室 14 シール 15 心決めベル 16 帰還ガスチューブ 17 充填レベルプローブ 18 弁座 19 摺動スリーブ 21 案内ロッド 22 内方シール 23 リフト止め部 24 液体 25 タンク下面 26 環状室 27 外方シール 29 開放ギャップ 30 ばね 37 ボトル本体 38,39 肩部 40,41 ボトルネック 42,43,44,45 液体容積 46 カムローラ 48 突出部 50 液体充填装置 52 充填タンク 53 保持リング

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】容器(1) をリフトプレート(2) に配置して
    容器のベース(3) から測って所定の距離にある充填注口
    (4) に向けて案内し、容器の開口(6) を前記充填注口
    (4) の下方のシールした充填位置に持ち上げ、前記充填
    注口(4) に関連するバルブ(7)を開放することにより容
    器(1) に所定レベル(8) まで充填し、所定レベルに達し
    たとき液体の供給を停止し、このときバルブ(7) と充填
    レベル(8) との間に存在する液体容積が前記容器内に流
    れ込み続ける状況のある容器に液体を充填する方法にお
    いて、前記容器内に流れ込み続ける液体容積を、容器の
    平均高さ(10)に比べて低い容器高さ(11)の場合、より多
    くの液体容積が流れ込み続け、容器の平均高さ(10)に比
    べて高い容器高さ(12)の場合、より少ない液体容積が流
    れ込み続けるよう、容器の高さ(10,11,12)の関数として
    制御することを特徴とする液体充填方法。
  2. 【請求項2】充填位置に到達する前に、容器の開口(6)
    を、アフターフロー室(13)に関連し、容器開口とバルブ
    (7) との間に形成したシール(14)に圧着させ、最終距離
    にたっするまで前記シール(14)を充填注口(4) の方向に
    移動し、これによりアフターフロー室(13)の容積を容器
    の高さ(10,11,12)の関数として制御する請求項1記載の
    液体充填方法。
  3. 【請求項3】充填位置に達する前に、前記容器の開口
    (6) を心決めベル(15)に導入し、容器(1) の持ち上げの
    際に前記心決めベル(15)を充填注口(4) に押し付けてア
    フターフロー室(13)を形成する請求項1又は2記載の液
    体充填方法。
  4. 【請求項4】前記充填レベル(8) を、容器に導入する帰
    還ガスチューブ(16)又は充填レベルプローブ(17)により
    決定する請求項1乃至3のうちのいずれか一項に記載の
    液体充填方法。
  5. 【請求項5】請求項1乃至4のうちのいずれか一項に記
    載の方法を実施するため、液体バルブ(7) により開閉す
    ることができる少なくとも1個の充填注口(4) と、容器
    (1)のベース(3) に関連して容器の開口(6) をシールし
    た充填位置に持ち上げることができるリフト手段(2)
    と、前記容器開口(6) と前記液体バルブ(7) との間に生
    ずるアフターフロー室(13)とを具えた液体充填装置にお
    いて、同類の容器(1) の容器高さ(10,11,12)の変動に適
    合するため、前記アフターフロー室(13)に、容積が変化
    する垂直方向に調整自在の制限部材(19)を設けたことを
    特徴とする液体充填装置。
  6. 【請求項6】前記アフターフロー室(13)を、少なくとも
    部分的に前記容器開口(6) と充填注口(4) との間に配置
    した摺動スリーブ(19)により形成し、容器(1) に封鎖掛
    合するシール(14)を前記摺動スリーブ(19)の上端に配置
    した請求項5記載の液体充填装置。
  7. 【請求項7】前記摺動スリーブ(19)を少なくとも部分的
    に弾性材料により形成した請求項6記載の液体充填装
    置。
  8. 【請求項8】前記摺動スリーブ(19)を充填注口(4) に対
    して軸線方向に移動自在に取り付けた請求項6又は7記
    載の液体充填装置。
  9. 【請求項9】前記摺動スリーブ(19)は心決めベル(15)の
    位置で少なくとも容器の開口(6) を収容する形状に形成
    した請求項6乃至8のうちのいずれか一項に記載の液体
    充填装置。
  10. 【請求項10】内方シール(22)を、充填注口(4) と前記
    容器が充填位置にあるときの摺動スリーブ(19)との間に
    配置した請求項6乃至9のうちのいずれか一項に記載の
    液体充填装置。
  11. 【請求項11】少なくとも充填位置を決定するため前記
    リフト手段(2) にリフト止め部(23)を設けた請求項5乃
    至10のうちのいずれか一項に記載の液体充填装置。
  12. 【請求項12】前記充填注口(4) の外径を前記容器の開
    口(6) の内径よりも少なくとも若干大きくした請求項5
    乃至11のうちのいずれか一項に記載の液体充填装置。
  13. 【請求項13】前記充填注口(4) を、前記摺動スリーブ
    (19)を収容する同心状の環状室(26)により包囲した請求
    項6乃至12のうちのいずれか一項に記載の液体充填装
    置。
  14. 【請求項14】前記内方シール(22)に対して垂直方向に
    ずらした外方シール(27)を前記環状室(26)の外方内壁面
    に配置し、内方シール(22)に先立って、容器(1) を洗浄
    位置に持ち上げる際に前記摺動スリーブ(19)をシールす
    る構成とした請求項14記載の液体充填装置。
  15. 【請求項15】前記摺動スリーブ(19)と前記充填注口
    (4) との間の洗浄位置にあるとき、前記環状室(26)に連
    通する開放ギャップ(29)を生ずる構成とした請求項6乃
    至14のうちのいずれか一項に記載の液体充填装置。
  16. 【請求項16】前記環状室(26)は、洗浄ダクトに連通す
    る接続部を有するものとして構成した請求項15記載の液
    体充填装置。
  17. 【請求項17】前記充填注口(4) から突出する帰還ガス
    チューブ(16)を前記充填注口(4) に同軸状に配置した請
    求項5乃至16のうちのいずれか一項に記載の液体充填装
    置。
  18. 【請求項18】充填レベルプローブ(17)を前記帰還ガス
    チューブ(16)に同軸状に配置した請求項17記載の液体充
    填装置。
  19. 【請求項19】前記心決めベルを案内する案内ロッド(2
    1)にばね(30)を配置し、前記容器(1)の方向の力を前記
    心決めベル(15)に加える構成とした請求項5乃至18のう
    ちのいずれか一項に記載の液体充填装置。
  20. 【請求項20】充填注口(4) の端部(31)を前記容器(1)
    の方向に円錐形に拡開し、前記摺動スリーブ(19)の充填
    注口(4) の下方の内面を前記容器(1) の方向に向かって
    円錐形に狭くした請求項6乃至19のうちのいずれか一項
    に記載の液体充填装置。
  21. 【請求項21】前記摺動スリーブ(19)により形成される
    アフターフロー室(13)の部分の直径を容器開口の内径及
    び/又は充填注口(4) の内径よりも大きくした請求項6
    乃至20のうちのいずれか一項に記載の液体充填装置。
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